Accelerated Bayesian Inference for Molecular Simulations using Local Gaussian Process Surrogate Models

替代模型 高斯过程 贝叶斯推理 推论 计算机科学 贝叶斯概率 高斯分布 分子动力学 不确定度量化 统计物理学 替代数据 算法 人工智能 机器学习 物理 化学 计算化学 非线性系统 量子力学
作者
B. Shanks,Harry W. Sullivan,Abdur R. Shazed,Michael P. Hoepfner
出处
期刊:Journal of Chemical Theory and Computation [American Chemical Society]
卷期号:20 (9): 3798-3808 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jctc.3c01358
摘要

While Bayesian inference is the gold standard for uncertainty quantification and propagation, its use within physical chemistry encounters formidable computational barriers. These bottlenecks are magnified for modeling data with many independent variables, such as X-ray/neutron scattering patterns and electromagnetic spectra. To address this challenge, we employ local Gaussian process (LGP) surrogate models to accelerate Bayesian optimization over these complex thermophysical properties. The time-complexity of the LGPs scales linearly in the number of independent variables, in stark contrast to the computationally expensive cubic scaling of conventional Gaussian processes. To illustrate the method, we trained a LGP surrogate model on the radial distribution function of liquid neon and observed a 1,760,000-fold speed-up compared to molecular dynamics simulation, beating a conventional GP by three orders-of-magnitude. We conclude that LGPs are robust and efficient surrogate models poised to expand the application of Bayesian inference in molecular simulations to a broad spectrum of experimental data.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
靓丽不评发布了新的文献求助10
1秒前
共享精神应助仄言采纳,获得10
1秒前
ww完成签到 ,获得积分10
2秒前
qweerrtt完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
LZNUDT发布了新的文献求助10
2秒前
迷人雪碧发布了新的文献求助10
2秒前
lee发布了新的文献求助10
3秒前
点滴电镀完成签到,获得积分10
3秒前
826871896完成签到,获得积分20
4秒前
lu2025发布了新的文献求助10
4秒前
cs完成签到,获得积分10
4秒前
英姑应助WeOne采纳,获得10
5秒前
罗先生完成签到,获得积分20
5秒前
李健应助LZNUDT采纳,获得10
5秒前
放飞的羊驼完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
君无邪完成签到,获得积分10
7秒前
上官若男应助现代的谷南采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
小鹿呀完成签到,获得积分10
8秒前
syc发布了新的文献求助10
8秒前
含糊的丹彤完成签到,获得积分10
9秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
个性的荆应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Zeee发布了新的文献求助10
9秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
个性的荆应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
充电宝应助徐嘉采纳,获得10
10秒前
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5652390
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4787308
关于积分的说明 15059776
捐赠科研通 4810983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2573527
邀请新用户注册赠送积分活动 1529357
关于科研通互助平台的介绍 1488250